(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
親無線端末と複数の子無線端末もしくは中継無線端末とで構成され、親無線端末は定期的にビーコン信号を送信し、前記子無線端末もしくは前記中継無線端末は前記ビーコン信号を受信して前記親無線端末と時間同期をとって所定の間隔で受信動作を行い、前記親無線端末から前記子無線端末宛もしくは前記中継無線端末宛の下り通信は前記所定の間隔で受信動作を行うタイミングで前記親無線端末から通信用周波数で送信を行う無線通信システムであって、前記通信用周波数は前記ビーコン用周波数と異なる周波数であって、かつ前記子無線端末もしくは前記中継無線端末ごとに固有に定められた数字Ｍを用い、前記数字Ｍを所定の数字Ｎで割り算した余りＲを計算し、前記Ｒに対応させた周波数を用いることを特徴とした無線通信システム。
【請求項２】
前記子無線端末もしくは前記中継無線端末から前記親無線端末への上り通信用周波数は前記親無線端末に固有に定められた数字Ｍを用い、前記数字Ｍを所定の数字Ｎで割り算した余りＲを計算し、前記Ｒに対応させた周波数を用いる請求項１記載の無線通信システム。
【請求項３】
請求項１または２記載の無線通信システムの少なくとも一部をコンピュータに実現させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１台の親無線端末と複数の子無線端末から構成される無線システムにおいて、前記親無線端末と前記子無線端末との間で無線通信を行う無線通信システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電池駆動される子無線端末を有する無線システムにおいて、前記子無線端末の電力消費を抑えるために前記子無線端末は間欠受信待ち受けすることが一般に用いられる。子無線端末が間欠受信待ち受けする無線通信システムとして、親無線端末が定期的にビーコン信号を送信し、前記ビーコン信号を子無線端末が定期的に受信し、前記親無線端末の時計に自局の時計を合わせ、所定のタイミングで前記親無線端末からのポーリングデータを受信待ち受けするいわゆる同期方式と呼ばれる無線通信システムが子無線端末の省電力化に有効である。
【０００３】
このような同期方式の無線通信システムにおいて子無線端末が親無線端末宛にデータを送信する場合は、親無線端末が受信待ち受けしているタイミングで所定の周波数を用いて無線送信する。親無線端末が受信待ち受けしているタイミングにおいてはすべての子無線端末は受信待ち受けする必要はなく待機状態になっている。
【０００４】
一方親無線端末から特定の子無線端末にデータを送信する場合には、前記特定の子無線端末が受信待ち受けしているタイミングで親無線端末は所定の周波数を用いで無線送信する。そして子無線端末の台数が多くなった場合、前記特定の子無線端末が受信待ち受けしているタイミングで複数の子無線端末が前記親無線端末からのデータ送信を受信待ち受けしている状況が発生する。
【０００５】
このような状況が発生すると子無線端末は親無線端末からの自局宛でない他子無線端末あてのデータ送信電波を受信し、自局宛でないと判定するまで受信を継続することになり消費電力が増大するという課題があった。前記課題を解決するために親無線端末及び子無線端末間の通信に複数の周波数を使用することが考えられる。
【０００６】
複数の周波数を無線通信システムに用いた例として特許文献１に示すものがある。特許文献１によれば、下りリンクのシステム帯域を基本周波数で分割して複数の下りリンクのキャリア要素を構成し、上りリンクのシステム帯域を基本周波数で分割して複数の上りリンクのキャリア要素を構成し、親無線端末および子無線端末は、前記下りリンクのキャリア要素と前記上りリンクのキャリア要素とを相互に対応させて通信を行うことが示されている。
【０００７】
また特許文献２には、複数のキャリアを用いて下り通信を行うシステムにおいて移動局群の呼び出し信号と該呼び出し信号を送信するキャリアとを対応付けること及び自局の識別番号に基づいて自局の属する移動局群を算出することが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０−１０９４８８号公報
【特許文献２】特開２００７−３１２１３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１は単に上りリンクの周波数と下りリンクの周波数を対応させることが示されているだけであり、具体的な対応のさせ方についての詳細な記述はない。
【００１０】
特許文献２においては自局の識別番号に基づいて自局の属する移動局群を算出し、下りリンクの周波数と対応させることが示されているが、移動局群と下りリンクの周波数の対応は無線アクセスネットワーク装置が行い、無線アクセスネットワーク装置は移動局群割り当てキャリア情報を送信し、移動局に対して下りリンクの周波数情報を知らせる必要があった。なお特許文献２における移動局は本願発明でいう子無線端末、無線アクセスネットワーク装置は本願発明でいう親無線端末に相当するものである。
【００１１】
以上のように従来の方法では、子無線端末の識別番号の基づいて下りリンクの周波数を親無線端末が決定し子無線端末に割り当てキャリア情報を知らせる必要があるため、前記割り当てキャリア情報を知らせるために使用する特別な周波数が必要であるという課題があった。
【００１２】
さらに識別番号をどのように下りリンクの周波数と対応させるかについての具体的な方法についての記述に欠けるという課題があった。
【００１３】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、簡単な構成、方法により前記割り当てキャリア情報を知らせるために使用する特別な周波数を不用としかつ周波数を効率的に下りリンクに対応させることができる無線通信システム及びプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
親無線端末と複数の子無線端末とで構成される無線通信システムであって、前記親無線端末から前記子無線端末宛の下り通信に用いる周波数は、前記子無線端末に特有の数字Ｍを用い、前記数字Ｍを所定の数字Ｎで割り算をした余りＲを計算し、前記Ｒに対応させた周波数としたことを特徴とした無線通信システムとそれを構成する無線通信装置である。
【００１５】
そして、無線通信装置は、前記余りＲに対応する周波数を格納する記憶手段と、前記記憶手段から呼び出した前記余りＲに対応する周波数で受信待ち受けする受信手段とを有しているため、親無線端末から下りリンクで使用する周波数を知らせるための特別な周波数を必要とせず、かつ周波数を効率的に下りリンクに対応させることができることとなる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の無線通信システム、無線通信装置、及びプログラムを用いることにより、周波数を効率的に下りリンクに対応させることができることとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第一の実施の形態における無線通信システムの構成図
【図２】本発明の第一の実施の形態における無線通信システムに用いる無線通信装置の構成図
【図３】本発明の第一の実施の形態における無線通信システムに用いる周波数チャンネルを示す図
【図４】本発明の第一の実施の形態におけるスロット構成を示す図
【図５】本発明の第一の実施の形態における各無線端末間のスロット関係を示す図
【図６】本発明の第一の実施の形態におけるリンク接続信号の信号フォーマットを示す図
【図７】本発明の第一の実施の形態における子無線端末の受信キャリアセンスタイミングを示す図
【図８】本発明の第一の実施の形態におけるデータ通信用信号の信号フォーマットを示す図
【図９】本発明の第一の実施の形態におけるデータ通信用信号に含まれるルート情報の構成を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
第１の発明は、親無線端末と複数の子無線端末とで構成される無線通信システムであって、親無線端末から子無線端末宛の下り通信に用いる周波数は、子無線端末ごとに固有に定められた数字Ｍを用い、数字Ｍを所定の数字Ｎで割り算した余りＲを計算し、Ｒに対応させた周波数とするものである。
【００１９】
そして、簡単な構成、方法により無線端末から下りリンクで使用する周波数を知らせるための特別な周波数を必要とせず、かつ周波数を効率的に下りリンクに対応させることができることとなる。
【００２０】
第２の発明は、特に第１の発明において、親無線端末からの信号を無線中継する複数の中継無線端末を有し、複数の中継無線端末宛の下り通信に用いる周波数と、子無線端末宛の下り通信に用いる周波数を異なるように構成したものである。
【００２１】
そして、前記余りＲに対応する周波数を格納する記憶手段と、前記記憶手段から呼び出した前記余りＲに対応する周波数で受信待ち受けする受信手段とを有しているため、親無線端末から下りリンクで使用する周波数を知らせるための特別な周波数を必要とせず、かつ周波数を効率的に下りリンクに対応させることができる子無線端末を実現することができる。
【００２２】
第３の発明は無線端末に関するものであって、通信先無線端末に対して固有に定められた数字Ｍを所定の数字Ｎで割り算をした余りＲを計算する余り算出手段と、余りＲに対応する周波数を格納する記憶手段と、記憶手段から呼び出した余りＲに対応する周波数で無線送信する送信手段とを備えるものである。
【００２３】
そして、前記余りＲに対応する周波数を格納する記憶手段と、前記記憶手段から呼び出した前記余りＲに対応する周波数で受信待ち受けする受信手段とを有しているため、子無線端末に下りリンクで使用する周波数を知らせるための特別な周波数を必要とせず、かつ周波数を効率的に下りリンクに対応させることができる親無線端末を実現することができる。
【００２４】
第４の発明は無線端末に関するものであって、自局に対して固有に定められた数字Ｍを所定の数字Ｎで割り算をした余りＲを計算する余り算出手段と、余りＲに対応する周波数を格納する記憶手段と、記記憶手段から呼び出した余りＲに対応する周波数で受信待ち受けする受信手段とを備えるものである。
【００２５】
そして、中継無線端末宛の下り通信と、子無線端末宛の下り通信を異なる周波数に構成しているため、子無線端末が自局宛のでない無線電波を電波ありと誤検出してしまう確率を低くでき、消費電力の増大を防ぐことができる。
【００２６】
第５の発明は、無線通信システム或いは無線通信装置の少なくとも一部をコンピュータに実現させるためのプログラムであるので、電気・情報機器、コンピュータ、等のハードリソースを協働させて本発明の少なくとも一部を簡単なハードウェアで実現できる。また記録媒体に記録したり通信回線を用いてプログラムを配信したりすることでプログラムの
配布・更新やそのインストール作業が簡単にできる。
【００２７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２８】
（実施の形態１）
本発明の第一の実施の形態について説明する。
【００２９】
図１は本発明の無線通信システムの一例を示す図である。図１を参照しながら、本発明の無線通信システムの動作の概要について説明する。親無線端末１０１は子無線端末１０２、１０３、１０４とは直接通信を行うことができるが、子無線端末２０２等とは電波状況が悪く直接通信を行うことができない。そこで中継無線端末２０１を介して子無線端末２０２、２０３、２０４と通信を行う。さらに子無線端末３０２、３０３、３０４とは、中継無線端末２０１を経由し、さらに中継無線端末３０１を経由して通信を行う。そして親無線端末１０１からはビーコン信号と呼ばれる時計あわせのための信号が定期的に送信され、親無線端末に直接つながる子無線端末１０２や中継無線端末２０１等は前記ビーコン信号を定期的に捕捉し、親無線端末１０１の時計と同期を取る。ここで親無線端末１０１を上位機器、上位機器である親無線端末１０１に直接つながる子無線端末１０２や中継無線端末２０１を下位機器と定義する。
【００３０】
以下同様に、子無線端末２０２等に対しては、中継無線端末２０１が親無線端末として働き中継無線端末２０１が時計あわせのためのビーコン信号を定期的に送信し、中継無線端末２０１に直接つながる子無線端末２０２や中継無線端末３０１等は前記ビーコン信号を定期的に捕捉し、中継無線端末２０１の時計と同期を取る。上位機器は中継無線端末２０１であり、下位機器は中継無線端末２０１に直接つながる子無線端末２０２や中継無線端末３０１等である。
【００３１】
図２は本発明の無線通信装置の一例であり、図１の無線通信システムの親無線端末や中継無線端末、子無線端末に用いることのできる無線通信装置である。なお、図２に示す無線通信装置の構成は、親無線端末、中継無線端末、子無線端末すべてに適用されてもよい。また、親無線端末は送信手段を備えるが受信手段を備えない構成としてもよい。また、子無線端末は受信手段を備えるが送信手段を備えない構成としてもよい。
【００３２】
図２において１はアンテナ、２は受信手段、３は周波数制御手段、４は送信手段、５は記憶手段、６は余り算出手段、７は制御手段である。ビーコン信号の送受信はあらかじめ決められたビーコン送受信専用の周波数チャンネルを用いて行われる。後に詳しく説明するリンク接続及びデータ通信に用いる周波数チャンネルは図３（Ａ）に示す表に基づいて決定される。図２及び図３（Ａ）を参照しながらリンク接続及びデータ通信に用いる周波数チャンネルの決定方法について説明する。
【００３３】
使用可能な周波数チャンネルはｃｈ１からｃｈ１６までの１６個の周波数チャンネルとする。例えばｃｈ１は４２９．０１２５ＭＨｚ、ｃｈ１６は４２９．２ＭＨｚであり、その間を１２．５ｋＨｚ間隔でチャンネルを配置している。そして、上記周波数チャンネルを２つずつのチャンネルにグループ分けする。例えばチャンネルグループ（以下ｃｈｇと略称する）１はｃｈ１とｃｈ９で構成される。図３（Ａ）はｃｈｇと周波数チャンネルとの対応表であり、記憶手段５に記憶されている。
【００３４】
図１に示す親無線端末、中継無線端末、子無線端末はそれぞれお互いの機器を識別するための機器識別符号（以下機器ＩＤと呼ぶ）を有している。例えば図１において親無線端末１０１の機器ＩＤは１０１、子無線端末１０２の機器ＩＤは１０２、中継無線端末２０
１の機器ＩＤは２０１である。以下無線端末＊＊＊の機器ＩＤは＊＊＊であるとする。そして受信待ち受けする場合は、余り算出手段６は自局の機器ＩＤを「ｃｈｇの数」で割った余りを算出し、制御手段７は算出した余りに対応したｃｈｇの周波数チャンネルを記憶手段５を用いて演算し、受信手段２はその周波数チャンネルで待ち受けを行う。
【００３５】
図３（Ａ）は、上記「余り」と「ｃｈｇ」と「周波数チャンネル」の対比表である。図３（Ａ）の例ではｃｈｇは０から７までの８個であるので機器ＩＤを８で割った余りを算出する。図１の例で言えば、親無線端末１０１からの下りリンクでリンク接続要求を受信待ち受けする子無線端末１０２は機器ＩＤ１０２を８で割った余りが６であるので図３の（Ａ）の対応表よりｃｈｇ６で受信待ち受けを行う。同様に中継無線端末２０１はｃｈｇ１、子無線端末１０３はｃｈｇ７、子無線端末１０４はｃｈｇ０で受信待ち受けを行う。一方、親無線端末１０１が上りリンクを受信待ち受けする場合も同様に、自局の機器ＩＤ１０１を「ｃｈｇの数＝８」で割った余り５を算出し、余り５に対応したｃｈｇ５で受信待ち受けを行う。従ってリンク接続したい相手局に対して無線送信する場合は、相手局の機器ＩＤを「ｃｈｇの数＝８」で割った余りに対応したｃｈｇの２つのチャンネルのうちのどちらかでリンク接続要求を行うことになる。
【００３６】
例えば機器ＩＤの下１桁に対応してｃｈｇを割り当てる方法の場合、図３の（Ａ）に示すようにｃｈｇが８個しかない場合は、機器ＩＤの下１桁の０〜７を対応するｃｈｇに振り分け、機器ＩＤの下１桁が８、９の場合は例えばｃｈｇ０、ｃｈｇ１にそれぞれ振り分けることになり、ｃｈｇ０とｃｈｇ１の負担が大きくなる。これに対して上記説明したごとく、相手局の機器ＩＤを「ｃｈｇの数＝８」で割った余りに対応したｃｈｇを使用する本発明の方法は、特定の周波数チャンネルに負担をかけることなく周波数チャンネルを均等に使用することができるという大きなメリットがある。
【００３７】
さらに詳細に本発明の無線通信システムの動作について説明する。図１に示す本発明の無線通信システムは、時間軸上を複数のスロットに分割して通信を行う構成である。図４（ａ）は図１の無線通信システムで用いられる基本スロット構成を示す。基本スロットはＴ１秒で構成され、この基本スロットが時間軸上で繰返される。基本スロット長Ｔ１は例えば２秒である。基本スロットはさらに下位スロットと上位スロットの２つのスロットで構成されている。下位スロット長と上位スロット長はそれぞれＴ１の半分の時間である。下位スロットは下位機器と通信を行うためのスロット、上位スロットは上位機器と通信を行うためのスロットである。下位スロットがさらにスロット３１とスロット３２とスロット３３の３つのスロットに分割されている。スロット３１はビーコン送信用スロット（ＢＴ）、スロット３２はリンク接続用スロット（Ｌ）、スロット３３はデータ通信用スロット（Ｄ）である。同様に上位スロットもさらにスロット３４とスロット３５とスロット３６の３つのスロットに分割されている。スロット３４はビーコン受信用スロット（ＢＲ）、スロット３５はリンク接続用スロット（Ｌ）、スロット３６はデータ通信用スロット（Ｄ）である。
【００３８】
上位機器はスロット３１のビーコン送信用スロット（ＢＴ）を用いて定期的にビーコン信号を送信する。ビーコン信号はビーコン送信用スロット（ＢＴ）で必ず送信するようにしてもよいし、複数スロットごとに送信するようにしても良い。ビーコン信号をビーコン送信用スロット（ＢＴ）が２つ毎に送信するように設定すれば、Ｔ１＝２秒としてビーコン送信間隔は４秒となる。
【００３９】
下位機器はスロット３４のビーコン受信用スロット（ＢＲ）において定期的に上位機器からのビーコン信号を受信する。ビーコン信号を受信する間隔はビーコン信号の送信間隔の整数倍に設定することができる。例えばビーコン送信間隔２秒の２５６倍に設定すれば、ビーコン受信間隔＝８分３２秒である。
【００４０】
スロット３２とスロット３５のリンク接続用スロット（Ｌ）は、上位機器と下位機器がリンク接続のための通信を行うスロットである。スロット３３とスロット３６のデータ通信用スロット（Ｄ）は、上位機器と下位機器がリンク接続後にデータのやり取りを行うための通信を行うスロットである。
【００４１】
スロット３２及びスロット３５のリンク接続用スロット（Ｌ）は図４（ｂ）に示すようにスロット３７とスロット３８の２つのスロットから構成されている。スロット３７は下位発呼用スロット、スロット３８は上位応答／上位発呼用スロットである。下位発呼用スロットとは、下位機器からリンク接続を行いたいときに下位機器がリンク接続要求信号を送信するためのスロットである。上位応答／上位発呼用スロットとは、下位機器からのリンク接続要求信号に対して上位機器が応答を返すためのスロット、あるいは上位機器からリンク接続を行いたいときに上位機器がリンク接続要求信号を送信するためのスロットである。Ｔ２は下位発呼用スロット３７のスロット長、Ｔ３は上位応答／上位発呼用スロット３８のスロット長である。
【００４２】
図５は親無線端末１０１と中継無線端末２０１と中継無線端末３０１と子無線端末３０２の間のスロット位置関係を示す図である。同図（ａ）は親無線端末１０１の管理するスロット、（ｂ）は中継無線端末２０１が管理するスロット、（ｃ）は中継無線端末３０１が管理するスロット、（ｄ）は子無線端末３０２が管理するスロットを示す。図５のスロットにおいてスロット４３に示すように「下」という表記は図４（ａ）の下位スロットをさしている。同様にスロット４４に示すように「上」という表記は図５（ａ）の上位スロットをさしている。基本スロット４２は下位スロット４３及び上位スロット４４で構成される基本スロットを示している。そして基本スロットには１から２５６までのスロット番号が順番に付与され、スロット番号２５６の次にはスロット番号１に戻る。
【００４３】
図５において４１はビーコン信号を示している。図５においてビーコン信号は１つ置きの基本スロットの下位スロット中のビーコン送信用スロットから送信される。従ってビーコン送信間隔Ｔ５＝２×Ｔ１である。Ｔ１＝２秒とすれば、Ｔ５＝４秒である。親無線端末１０１より送信されるビーコン信号は中継無線端末２０１で定期的に受信される。中継無線端末２０１では親無線端末１０１のスロット番号１から送信されるビーコン信号４１を受信するように構成されている。ビーコン信号４１にはスロット番号１に対応したビーコン番号１が乗っている。そして中継無線端末２０１でビーコン番号１のビーコン信号４１を受信すると親無線端末１０１の基本スロット番号１の下位スロットの先頭位置を中継無線端末２０１の基本スロット番号２５５の上位スロットの先頭位置となるようにスロットを構成しなおす。そして中継無線端末２０１は親無線端末１０１と同様に奇数番目の基本スロット番号のところでビーコン信号を送信する。以下同様の動作で下位機器は上位機器の基本スロット番号１から送信されるビーコン信号を受信し、上位機器のタイミングに同期して自局のスロットを構成しなおす。上位機器のビーコン信号を受信する間隔Ｔ４は基本スロット２５６個ごとであるので、Ｔ４＝８分３２秒である。図５においてスロットを黒く塗っている上位スロットの中のビーコン受信用スロット（ＢＲ）でビーコン受信を行っている。なお子無線端末３０２につながる下位機器はないためビーコン信号の送信は行わない。
【００４４】
さらに詳しく説明すると、中継無線端末２０１は親無線端末１０１から送信されるビーコン番号１のビーコン信号４１を中継無線端末２０１のスロット番号２５５で受信し、中継無線端末２０１のスロット番号１からビーコン番号１のビーコン信号４６を送信する。親無線端末１０１のスロット番号３から送信されるビーコン信号４５は中継無線端末２０１のスロット番号１の上位スロットのタイミングで送信されていることになる。すなわち中継無線端末２０１は、親無線端末１０１がビーコン信号４５を送信する直前である中継
無線端末２０１のスロット番号１の下位スロットのビーコン送信用スロット３１（図４を参照）でビーコン信号を送信する。同様に中継無線端末３０１は、中継無線端末２０１が送信するビーコン信号４６の直前である中継無線端末３０１のスロット番号２５５の下位スロットのビーコン送信用スロット３１でビーコン信号を送信する。以上のように上位の中継無線端末或いは親無線端末が送信するビーコン信号の直前のスロット位置で下位の中継無線端末はビーコン信号を送信する。
【００４５】
親無線端末１０１が子無線端末３０２にデータを送りたい場合について説明する。中継無線端末２０１及び３０１はすべての上位スロット中の上位発呼用スロット３８（図４参照）で受信キャリアセンス動作を行っている。受信キャリアセンス動作とは、受信レベルが所定のレベル以上であるかどうかを検出し、前記所定のレベル以下であれば受信キャリアセンス動作を中止し待機状態に移行する。前記所定レベル以上であれば上位機器からのリンク接続信号の受信を行う。従って親無線端末１０１は子無線端末３０２宛のデータ送信要求が例えばスロット番号５の時間で発生した場合、スロット番号６の下位スロット中の上位発呼用スロット３８でリンク接続信号を送信する。
【００４６】
中継無線端末２０１はスロット番号４の上位スロット中の上位発呼用スロット３８で受信キャリアセンスを行っており、親無線端末１０１からの前記リンク接続信号をキャリアセンスした後受信することとなる。
【００４７】
前記リンク接続信号の電文フォーマットを図６（ａ）に示す。リンク接続信号はｎ個の繰返しフレーム５１〜５６と本体フレーム５７より構成されている。図６（ｂ）は前記繰返しフレームの構成を示す。繰返しフレームは、ビットのサンプリング位置を決めるためのビット同期信号５８、フレームに含まれるデータの先頭を検出するためのフレーム同期信号５９、各種制御情報が乗っている制御信号６０と機器を識別するための識別符号（以下ＩＤと呼ぶ）を短縮した簡易ＩＤ６１から構成されている。ＩＤは例えば６４ビットであり、簡易ＩＤは前記ＩＤを４分割した１６ビットである。そして前記ＩＤを４分割したうちのどの１６ビットを簡易ＩＤ６１としたかという情報は制御信号６０に乗っている。繰返しフレーム長はＴ６である。従ってｎ個の繰返しフレーム長Ｔ７は、Ｔ７＝ｎ×Ｔ６である。そして繰返しフレーム５１〜５６には繰返しフレーム番号が１〜ｎまで付与され、制御信号６０に前記繰返しフレーム番号が乗っている。繰返しフレームは図６（ａ）に示すように大きな繰返し番号の繰返しフレームから送信され、１つづつ繰返しフレーム番号がディクリメントしていき、本体フレームの直前の繰返しフレーム番号は１である。
【００４８】
図７は受信キャリアセンスタイミングを説明するための図である。図７（ａ）は上位機器から送信されるリンク接続信号である。図６（ｂ）は上位機器から送信されるリンク接続信号を受信キャリアセンスする下位機器のキャリアセンスタイミングを示す図である。図６（ｂ）の（ｂ−１）は上位機器と下位機器の時計がずれていない場合、（ｂ−２）は上位機器の時計に対して下位機器の時計が進んでいる場合、（ｂ−３）は上位機器の時計に対して下位機器の時計が遅れている場合を示している。７０は下位機器の上位発呼用スロットの先頭位置を示す。７１は下位機器の受信キャリアセンスタイミングを示す。受信キャリアセンスタイミングは上位発呼用スロットの先頭位置７０からＴ８＝Ｔ７／２に設定される。このように設定すれば上位機器と下位機器の時計ずれΔＴが−Ｔ８＜＝ΔＴ＜＝Ｔ８の範囲であれば、図７（ｂ）に示すようにリンク接続信号の繰返しフレーム１〜ｎまでのどこかで受信キャリアセンスを行い、本体フレームを受信することができる。
【００４９】
上位機器と下位機器の時計の最大相対誤差を±１００ｐｐｍとし、下位機器が図５に示すようにＴ４＝５１２秒ごとに時計あわせを行うとすると最大±５１．２ｍｓ、お互いの時計がずれることになる。従ってＴ８＞＝５１．２ｍｓになるようにリンク接続信号の繰返しフレーム送信回数ｎを設定すれば受信失敗になることはない。しかしながら図５にお
いて親無線端末１０１で子無線端末３０２宛のデータ送信要求が例えばスロット番号５の時間に発生した場合、スロット番号６の下位スロット中の上位発呼用スロット３８でリンク接続用信号を送信する。中継無線端末２０１はスロット番号４の上位スロット中の上位発呼用スロット３８で受信キャリアセンスを行っており、親無線端末１０１からの前記リンク接続信号をキャリアセンスした後受信することとなるが、下位機器である中継無線端末２０１はビーコン信号４１のタイミングで時計あわせを行っているため、スロット番号４の位置では時計誤差はほとんどない。従ってリンク接続信号の繰返しフレームの送信回数が５１．２ｍｓを考慮した回数送信することは無駄が多く、消費電力を増大させてしまう。そこでビーコン信号４１で時計あわせを行った時間から計測して受信キャリアセンスを行うタイミングまでの時間に応じてリンク接続信号中の繰返しフレームの送信回数を可変にする。例えばビーコン信号４１で時計あわせを行った時間から計測して受信キャリアセンスを行うタイミングまでの時間はスロット番号と相関があるため、スロット番号によってリンク接続信号中の繰返しフレームの送信回数を可変にする。親無線端末１０１がスロット番号ｘでリンク接続信号を送信する場合は、親無線端末１０１はＴ７＞＝ｘ／２５６×（±５１．２ｍｓ）となるように繰返しフレーム送信回数を設定する。スロット番号４の位置でリンク接続信号を送信する場合は、Ｔ７＞＝±０．８ｍｓであるので、繰返しフレーム長Ｔ６が０．８ｍｓより長い場合は、繰返し送信回数は１回以上でよい。
【００５０】
繰返しフレームの送信回数を可変にした場合、図７における時間Ｔ７も可変になる。従って受信キャリアセンスタイミングであるＴ８が固定であると親無線端末１０１と中継無線端末２０１との間の時計誤差ΔＴ＝０の場合にＴ７のセンターにキャリアセンスタイミング７１がこないこととなる。これは時計誤差ΔＴが正の場合と負の場合で誤差範囲の許容に差があることを意味しており好ましくない。そこで時計誤差ΔＴ＝０の場合にキャリアセンスタイミング７１がＴ７のセンターに来るように受信キャリアセンスタイミング時間Ｔ８が、Ｔ８＝Ｔ７／２となるようにＴ７に連動してＴ８を可変にする。Ｔ７はスロット番号より知ることができる。すなわち受信キャリアセンスを行うスロット番号位置が親無線端末１０１のスロット番号に換算した場合にｘであったとする。この場合リンク接続信号のＴ７はＴ７＞＝ｘ／２５６×（±５１．２ｍｓ）であることが分かる。
【００５１】
上記においてＴ８をスロット番号により可変する例を説明した。Ｔ８を固定値にし、代わりに図７（ａ）に示すリンク接続信号の送信開始位置を可変にすることができる。上位機器からのリンク接続信号は図４（ａ）のスロット３２の中の上位発呼用スロット３８の中で送信されるが、リンク接続信号の送信を開始するタイミングをスロット番号によって可変にする。スロット番号が大きくなるとＴ７が大きくなるのでリンク接続信号の送信を開始するタイミングを早くしてＴ７のセンターが受信キャリアセンスタイミング５１の位置に来るようにする。
【００５２】
上記説明した動作により親無線端末１０１のスロット番号５で発生したデータ通信要求は、親無線端末１０１のスロット番号６で中継無線端末２０１とリンク接続及びデータ通信を行い中継無線端末２０１にデータを伝送する。中継無線端末２０１は同様の動作で中継無線端末２０１のスロット４で親無線端末１０１より受信したデータをスロット５で中継無線端末３０１に伝送する。中継無線端末３０１はスロット３で中継無線端末２０１からのデータを受信する。子無線端末３０２は電力削減のため４スロット毎に受信キャリアセンスを行っている。子無線端末３０２が受信キャリアセンスを行っているスロット番号は親無線端末１０１より送信され中継無線端末２０１及び中継無線端末３０１で中継伝送される子無線端末３０２宛の信号に含まれるルート情報に乗っている情報から知ることができる。ルート情報の詳細については後述する。ここでルート情報を解析した結果、子無線端末３０２が受信キャリアセンスを行っているスロット番号は１、５、９・・・・であったとする。従って中継無線端末３０１は子無線端末３０２が受信キャリアセンスで待ち受けている子無線端末３０２のスロット番号５に対応する中継無線端末３０１のスロット
番号７の下位スロットでリンク接続信号及びデータを送信する。中継無線端末３０１が子無線端末３０２とリンク接続を行う動作も図７で説明した動作と同じである。
【００５３】
次に子無線端末３０２より親無線端末１０１にデータを送りたい場合について説明する。下位機器から上位機器への送信が発生した場合、下位機器は上位機器が送信するビーコン信号を受信し、前記ビーコン信号が受信されたビーコン受信用スロット３４（図４参照）の直後のリンク接続スロット３５中の下位発呼用スロット３７で図５に示すリンク接続信号を送信する。以下具体的に説明する。
【００５４】
子無線端末３０２は中継無線端末３０１のビーコン信号を受信する動作を行う。中継無線端末３０１からのビーコン信号は２スロット毎＝４秒毎に送信されているので、子無線端末３０２はデータ送信の要求が発生してから４秒以内に中継無線端末３０１のビーコン信号を受信することができる。例えば子無線端末３０２のスロット番号２５２のところでデータ送信要求が発生した場合、中継無線端末３０１からのビーコン番号２５５のビーコン信号４７を子無線端末３０２のスロット番号２５３で受信し、受信したビーコン番号２５５のビーコン信号４７で時計あわせを行い、子無線端末３０２のスロット番号２５３の上位スロット４８の中の図４に示すリンク接続用スロット３５の位置を補正してリンク接続信号を中継無線端末３０１に送信し、リンク接続動作を行う。中継無線端末３０１では、中継無線端末３０１のスロット番号２５５の下位スロットで子無線端末３０２とリンク接続動作を行うことになる。子無線端末３０２から中継無線端末３０１へのリンク接続信号の送受信動作についても図７で説明した動作と同じである。そしてリンク接続信号の構成は図７（ａ）に示す信号と同じであるが時計誤差がほとんどないため繰返しフレームの送信回数は少なくてよい。そしてリンク接続完了後、子無線端末３０２はリンク接続を行った同じ上位スロットの中のデータ通信用スロット３６で親無線端末１０１宛の信号を送信する。そして中継無線端末３０１は上記子無線端末３０２に対応する下位スロットの中のデータ通信用スロット３３で上記親無線端末１０１宛の信号を受信する。
【００５５】
次に中継無線端末３０１は中継無線端末２０１が送信するビーコン信号４６を中継無線端末３０１のスロット番号２５５で受信し、受信したビーコン信号４６で時計あわせを行い、中継無線端末３０１のスロット番号２５５の上位スロットの中の図４に示すリンク接続用スロット３５の位置を補正してリンク接続信号を中継無線端末２０１に送信し、リンク接続動作を行う。中継無線端末２０１では、中継無線端末２０１のスロット番号１の下位スロットで中継無線端末３０１とリンク接続動作を行うことになる。そしてリンク接続完了後、中継無線端末３０１はリンク接続を行った同じ上位スロットの中のデータ通信用スロット３６で親無線端末１０１宛の信号を送信する。そして中継無線端末２０１は上記中継無線端末３０１に対応する下位スロットの中のデータ通信用スロット３３で上記親無線端末１０１宛の信号を受信する。
【００５６】
同様に中継無線端末２０１は親無線端末１０１が送信するビーコン信号４５を中継無線端末２０１のスロット番号１で受信し、受信したビーコン信号４５で時計あわせを行い、中継無線端末２０１のスロット番号１の上位スロットの中の図４に示すリンク接続用スロット３５の位置を補正してリンク接続信号を親無線端末１０１に送信し、リンク接続動作を行う。親無線端末１０１では、親無線端末１０１のスロット番号３の下位スロットで中継無線端末２０１とリンク接続動作を行うことになる。そしてリンク接続完了後、中継無線端末２０１はリンク接続を行った同じ上位スロットの中のデータ通信用スロット３６で親無線端末１０１宛の信号を送信する。そして親無線端末１０１は上記中継無線端末２０１に対応する下位スロットの中のデータ通信用スロット３３で上記親無線端末１０１宛の信号を受信する。
【００５７】
上記説明したように、下位機器のビーコン信号送信のすぐ後のスロットで上位機器のビ
ーコン信号が送信されるため、子無線端末３０２に発生した親無線端末１０１宛の信号を親無線端末１０１まで中継伝送するにあたり、大きく遅延することなく効率的に中継伝送することができる。
【００５８】
さて上記説明した図１に示す無線通信システムにおいて、子無線端末３０２の電源がＯＮされ、図１の無線通信システムに参入する動作について説明する。子無線通信端末３０２は所定の時間受信動作を行い、ビーコン信号の受信を行う。前記所定時間内に複数のビーコン信号を受信した場合、受信したビーコン信号の受信レベル及び前記受信したビーコン信号を送信している中継無線端末の中継段数情報を用いてどのビーコン信号に自局の時計を合わせるかを決定する。図１の例では子無線端末３０２は中継無線端末３０１のビーコン信号を受信して時計合わせを行い、前記ビーコン信号に続くリンク接続スロット３５（図４参照）の中の下位発呼用スロット３７で図６（ａ）に示すリンク接続信号を中継無線端末３０１宛に送信する。繰返しフレーム数は５である。そして上位応答用スロット３８で中継無線端末３０１からのリンク接続を許可する応答信号を受信する。ここまでの動作で中継無線端末３０１と子無線端末３０２の間でリンク接続が確立した。次に子無線端末３０２は最終宛先として親無線端末１０１宛の参入要求信号を図４に示すデータ通信用スロット３６でリンク接続が確立している中継無線端末３０１宛に上記参入要求信号を送信し中継を依頼する。図８にデータ通信用スロット３６で送受信される信号のフォーマットを示す。すなわち子無線端末３０２は図８（ａ）に示すデータ通信用信号を中継無線端末３０１に送信する。ここで中継無線端末３０１に送信される信号のリンク相手のＩＤ８３は中継無線端末３０１のＩＤ、自局ＩＤは子無線端末３０２のＩＤである。制御信号８２はリンク相手のＩＤ８３からレイヤ３フレームの最終までの信号長の情報が入っている。従って制御情報８２を受信解析することによりどこまでの信号を受信したらよいか知ることができる。
【００５９】
レイヤ３フレーム８５の構成を図８（ｂ）に示す。レイヤ３フレーム８５は最終宛先まで中継伝送されるフレーム信号である。すなわち図１に示す子無線端末３０２から送信されたレイヤ３フレーム８５は中継無線端末３０１及び中継無線端末２０１を中継経由して親無線端末１０１に送られる。認証コード８６はレイヤ３フレーム８５が正規のフレームであるかどうかをチェックするためのコードである。ルート情報８７には子無線端末３０２から親無線端末１０１までのルート情報が中継無線端末３０１及び２０１で作成され親無線端末１０１に送られる。レイヤ３ＩＤ８８には最初の送信元である子無線端末３０２のＩＤが入る。アプリケーションデータ８９は親無線端末１０１に伝送したいアプリケーションに関係したデータである。
【００６０】
図９にルート情報８７の構成を示す。ルート情報８７は８バイトで構成され、最初の１バイト目から７バイト目までは子無線端末３０２から親無線端末１０１までの中継ルート上にある中継無線端末の情報が入る。子無線端末３０２は自局の属する中継無線端末３０１宛に図７に示すデータ通信用信号を送信する。このときルート情報８７の８バイト目であるスロット位置の所に子無線端末３０２が中継無線端末３０１からの信号を受信待ち受け、すなわち受信キャリアセンスしているスロット位置情報９１が入る。スロット位置情報９１は８ビットで構成されている。
【００６１】
スロット位置情報９１の各ビットの意味について説明する。ビットＤ５〜Ｄ４の２ビットは図２に示す無線通信システム内の中継無線端末及び子無線端末の間欠受信周期ｍを示しているが、通常中継無線端末の場合はｍ＝１、すなわちすべてのスロットで受信待ち受けしている。ｍ＝２の場合は２スロット毎に受信待ち受けしていることを示す。ビットＤ３〜Ｄ０の４ビットはセンターポーリング、すなわち上位機器である中継無線端末からの信号を受信待ち受けするスロット位置番号ｘを示す。スロット位置番号ｘとは、以下に定義する基準スロット番号から数えて（ｘ−１）番目のスロットであることを示している。
ここでｘ＝１〜間欠受信周期ｍの範囲である。基準スロット番号の定義は次の通りである。
【００６２】
基準スロット番号＝ａ×ｍ＋１
ここでａ＝０〜（スロット数２５５／間欠受信周期ｍ）までの整数である。
【００６３】
すなわち基準スロットは図４に示すスロット番号１、ｍ＋１、２×ｍ＋１・・・・とｍスロット毎に存在する。従って受信待ちうけしているスロット番号ｙは「受信待ち受けしているスロット番号ｙ＝基準スロット番号＋スロット位置番号ｘ−１」である。そして子無線端末３０２はスロット位置情報９１で子無線端末の間欠受信周期ｍとスロット位置番号ｘの２つの情報を親無線端末１０１に送信し、親無線端末１０１において子無線端末３０２のルート情報テーブルを作成する。間欠受信周期ｍは無線通信システムにおいて共通の値を用いることが望ましいが、各子無線端末毎に異なってもかまわない。スロット位置番号ｘは各子無線端末が任意に設定する。子無線端末３０２で作成するルート情報８７はスロット位置情報９１だけであり、１バイト目から７バイト目までの中継無線端末情報には「０ｘ００」を挿入する。なお送信元が中継無線端末の場合は「０ｘＦＦ」を入れる。このような子無線端末における間欠受信待ち受けタイミングであるスロット位置情報９７の作成及び送信は図２における制御手段７により行われる。
【００６４】
スロット位置を参入時に子無線端末３０２が決定する利点は、親無線端末１０１宛に参入要求信号を送信した後、親無線端末１０１からの参入許可信号を受信する間欠受信待ち受けスロットを自分で決めているため、子無線端末３０２は前記間欠受信待ち受けスロットまで待機状態で待つことができる。
【００６５】
ルート情報の管理の概要について説明する。子無線端末は自局の属する中継無線端末のスロット位置情報だけを管理する。中継無線端末は自局の直下にいる中継無線端末をテーブルとして管理し、テーブル番号と前記自局の直下にいる中継無線端末との対応が取れるように管理している。親無線端末は子無線端末のスロット位置情報及び前記子無線端末までのルートに存在する中継無線端末のテーブル番号情報を管理している。以下詳細に中継無線端末情報について説明する。
【００６６】
中継無線端末情報のバイトの構成を図９の９０に示す。中継無線端末情報９０のビット構成について以下説明する。Ｄ７は上位機器から下位機器への通信の場合と下位機器から上位機器への通信の場合で意味合いが違ってくる。上位機器から下位機器への通信の場合はテーブル番号の削除要求の有無を示し、削除要求は親無線端末が行う。下位機器から上位機器への通信の場合は各中継無線端末が保有するテーブルが満杯かどうかを識別する識別子である。Ｄ６も上位機器から下位機器への通信の場合と下位機器から上位機器への通信の場合で意味合いが違ってくる。上位機器から下位機器への通信の場合は「０」固定、下位機器から上位機器への通信の場合は直下の中継無線端末がテーブルになく、今回初めてテーブルに登録した中継無線端末であるかどうかの識別子である。Ｄ５〜Ｄ０の６ビットは中継ルートにある中継無線端末が管理する直下の中継無線端末のテーブル番号を示す。管理できるテーブル番号は６３までである。テーブル番号「０」を除いて、テーブル番号「１」〜「６３」までの６３個の中継無線端末を管理することができる。
【００６７】
子無線端末３０２からのルート情報８７を受信した中継無線端末３０１は受信したルート情報８７の自局の段数目に相当するバイトを解析する。中継無線端末３０１は２段目であるので２バイト目を解析し、解析結果が「０ｘ００」であれば送信元は中継無線端末３０１に属する子無線端末２０２、２０３、２０４のいずれかからの中継要求と解釈する。前記解析結果が「０ｘＦＦ」であれば送信元は中継無線端末４０１であると解釈する。そして子無線端末２０２、２０３、２０４からの中継要求であれば、テーブル番号「０」を
自局の属する段数目のバイト、すなわち２バイト目のＤ５〜Ｄ０に設定する。図１の例では子無線端末３０２からの中継要求であるので２バイト目のＤ５〜Ｄ０にテーブル番号「０」を設定する。
【００６８】
仮に解析結果が「０ｘＦＦ」であれば中継要求は中継無線端末からと判断し、前記中継無線端末に対応するテーブル番号を自局の属する段数目のバイトのＤ５〜Ｄ０に設定する。中継要求が中継無線端末からであるにも関わらず、自局が管理するテーブルに前記中継端末情報がない場合は、前記テーブルに前記中継無線端末を登録し、登録したテーブル番号を自局の属する段数目のバイトのＤ５〜Ｄ０に設定する。
【００６９】
以上説明したルート情報８７は中継無線端末３０１から中継無線端末２０１に伝送される。そして中継無線端末２０１においても中継無線端末３０１と同じルート情報８７の解析作成処理を行い、中継無線端末２０１の属する１段目に対応する１バイト目のＤ５〜Ｄ０に中継無線端末３０１に対応するテーブル番号を設定し、親無線端末１０１に作成したルート情報８７を送信する。
【００７０】
中継無線端末２０１及び中継無線端末３０１において子無線端末間欠受信待ち受けタイミングであるスロット位置情報９１を含めたルート情報８７の解析及び作成は図２における制御手段７で行われる。
【００７１】
親無線端末１０１では前記ルート情報８７を解析することにより、子無線端末３０２までの中継ルートを知ることができる。すなわち、ルート情報８７の１バイト目には中継無線端末２０１が管理する中継無線端末３０１のＩＤに対応したテーブル番号があり、ルート情報８７の２バイト目のテーブル情報はテーブル番号「０」であるので送信元が子無線端末であることを示している。そしてルート情報８７の８バイト目に送信元である子無線端末の間欠受信周期ｍとスロット位置番号ｘの情報がある。送信元である子無線端末３０２のＩＤは図８のレイヤ３ＩＤ８８から知ることができる。親無線端末１０１において中継端末情報９０の解析及び作成は図２における制御手段７で行われ、子無線端末における間欠受信待ち受けタイミングであるスロット位置情報９７の作成及び送信は図２における制御手段７により行われる。そしてスロット位置情報９７及び中継端末情報９０を含むルート情報８７に関わる情報は制御手段７に記憶される。
【００７２】
以上説明したように親無線端末１０１は図１に示す無線通信システムに属するすべての子無線端末までのルート情報を子無線端末が参入時に親無線端末１０１に送信する信号に含まれるルート情報８７から知ることができ、ルート情報のテーブルを作成することができる。
【００７３】
次に親無線端末１０１から子無線端末３０２にポーリングデータを送る場合について説明する。親無線端末１０１は自局の有するルート情報のテーブルを参照し子無線端末３０２までの中継ルート及び子無線端末３０２の間欠受信周期ｍ及びスロット位置番号ｘを含むルート情報８７を作成する。そして下位スロットのリンク接続スロット中の上位発呼用スロット３７で中継無線端末２０１宛に図６に示すリンク接続信号を送信する。中継無線端末２０１はすべての上位発呼用スロットで間欠受信待ち受けしているので親無線端末１０１から自局宛のリンク接続信号を受信することができる。そして中継無線端末２０１はデータ通信用スロット３６で親無線端末１０１から送信される図８に示すデータ通信用信号を受信し、レイヤ３フレーム８５に含まれるレイヤ３ＩＤ８８を確認し、自局宛でなければ中継要求であるとして、ルート情報８７の１バイト目（図９のバイト構成９０参照）を解析する。１バイト目のＤ５〜Ｄ０ビットに書かれているテーブル番号が「０」であれば、自局の直下に属する子無線端末宛であることを示すが、今回は子無線端末３０２宛の信号であるため１バイト目のＤ５〜Ｄ０ビットに書かれているテーブル番号は中継無線端
末３０１のＩＤが記載されているテーブル番号である。従って中継無線端末２０１は１バイト目のＤ５〜Ｄ０ビットに書かれているテーブル番号から自局の保有するテーブルを参照し、次の中継先である中継無線端末３０１のＩＤを知ることができる。そして中継無線端末２０１は親無線端末１０１と同様な手順で中継無線端末３０１とリンク接続を行い、中継無線端末３０１にデータ通信用信号を中継送信する。中継無線端末３０１は上記説明した中継無線端末２０１と同様な解析動作を行い、ルート情報８７の２バイト目のＤ５〜Ｄ０ビットに書かれているテーブル番号を確認する。２バイト目のＤ５〜Ｄ０ビットに書かれているテーブル番号は「０」であるので自局の直下の子無線端末宛であると認識する。そして前記自局の直下の子無線端末のＩＤは受信したデータ通信用信号中に含まれるレイヤ３ＩＤ８８によって分かる。レイヤ３ＩＤ８８には最終宛先である子無線端末３０２のＩＤが書かれている。そしてルート情報８７の８バイト目のスロット位置情報９１を解析し、子無線端末３０２の間欠受信周期ｍ及びスロット位置番号ｘを知ることができる。すでに説明したように間欠受信周期ｍ及びスロット位置番号ｘより子無線端末３０２が間欠受信待ち受けしているスロットを計算し、そのスロットで中継無線端末３０１は子無線端末３０２とリンク接続を行い、データ通信用信号を中継送信する。レイヤ３フレーム８５は親無線端末１０１で作成され中継無線端末２０１及び３０１では何ら変更されずにそのまま子無線端末３０２に中継伝送され、子無線端末３０２は親無線端末１０１からのアプリケーションデータ８９を受け取ることができる。
【００７４】
以上説明したように、子無線端末の受信待ち受けスロット情報は親無線端末より通信時に信号に乗せて送られてくるので、中継無線端末は自局の直下の中継無線端末だけを管理するテーブルを持つだけでよく、自局の直下の子無線端末の情報を一切持つ必要がない。従って自局の直下に属する子無線端末の端末数に制限を設ける必要がない。逆に言えば自局の持つテーブルを小さくできる。
【００７５】
さらに親無線端末１０１においても子無線端末までのルート情報を格納するテーブルを小さくできる。例えば親無線端末１０１は直下の中継無線端末２０１のＩＤを管理する必要はあるが、直下でない中継無線端末３０１のＩＤを直接管理する代わりに中継無線端末２０１が管理している中継無線端末３０１のテーブル番号を管理すればよい。各中継無線端末が管理する最大の中継無線端末数を６３とすれば必要とするテーブル数６３であり、テーブル番号は６ビットの情報で充分である。従って中継無線端末１つあたり、６４ビットの管理が６ビットの管理で済むことになる。
【００７６】
またデータ通信用信号に乗せられるルート情報として中継ルートの中継無線端末のＩＤではなく前記ＩＤに対応したテーブル番号であるため、ルート情報のバイト数を小さくできる。例えば、各中継無線端末が管理する最大の中継無線端末数を６３とすれば６ビットの情報で１段あたりの中継ルートを設定できる。一般に無線端末を指定するためのＩＤは６４ビットのように多くのビット数を必要とする。従ってルート情報として中継ルートの中継無線端末のＩＤを送る方法ではルート情報が非常に大きくなり通信に無駄が生じる。これに対して本実施例で示したテーブル番号をルート情報として伝送する方法によればルート情報を小さくでき、効率的な通信を行うことができる。
【００７７】
本実施例では親無線端末１０１が子無線端末３０２のスロット位置情報を記憶管理しているが、中継無線端末３０１が管理することもできる。その場合は、中継無線端末３０１のテーブルが大きくなるがルート情報８７の８バイト目のスロット位置情報が不要となる利点がある。
【００７８】
なお、本実施例の説明において、親無線端末、中継無線端末、子無線端末と３種類の端末を前提に説明したが、子無線端末と中継無線端末の関係で見れば、中継無線端末は親無線端末である。
【００７９】
以上説明したように、本実施の形態では上りリンクと下りリンクの時間スロットが異なるため、親無線端末１０１とリンクしている中継無線端末及び子無線端末は、親無線端末１０１宛の信号を誤検出することはない。しかしながら親無線端末１０１が例えば子無線端末３０３に宛てた信号は図４のリンク接続スロット３５で親無線端末１０１とリンクしているすべての中継無線端末及び子無線端末が同じ時間スロットで受信待ち受けしている。従って親無線端末１０１とリンクしているすべての中継無線端末及び子無線端末が同一のｃｈｇで受信待ち受けしていると、上記親無線端末１０１が子無線端末３０３に宛てた信号を親無線端末１０１とリンクしているすべての中継無線端末及び子無線端末が信号検出を行い、自局宛でないと判断するまで受信を継続することになり無駄に電力を消費することとなる。本発明はリンク接続受信を行う端末毎に異なるｃｈｇを割り振る構成にしているため、親無線端末１０１が送信する他局宛のリンク接続信号を検出してしまう確率は小さくなり、無駄な受信による電力消費を抑えることができる。
【００８０】
さらに親無線端末１０１に直接接続される子無線端末に比べ中継無線端末２０１を介して接続される子無線端末が多い場合、中継無線端末２０１宛ての下りリンク通信が多くなる。すると中継無線端末２０１と同じｃｈｇであるｃｈｇ１を使用する子無線端末（図１には示していないが機器ＩＤ１０５の子無線端末）は、中継無線端末２０１宛ての親無線端末１０１からの下りリンク通信を受信してしまうことになりｃｈｇ１を下りリンク通信に用いる子無線端末の消費電力が他の子無線端末に比べ極端に増えてしまうことが考えられる。そこで中継無線端末が受信に使用するｃｈｇと子無線端末が受信に用いるｃｈｇを分ける方法が考えられる。
【００８１】
図３の（Ｂ）は中継無線端末と子無線端末の受信に用いるリンク通信のｃｈｇを別々にした例を示す。図３（Ｂ）の（１）は中継無線端末が受信に用いるｃｈｇの例である。中継無線端末には８個のｃｈｇのうちの５個が割り当てられている。従って中継無線端末の機器ＩＤを「５で割った余り」を求め、それぞれ余り０〜４をｃｈｇ０〜ｃｈｇ４に対応させている。一方子無線端末の受信に用いるｃｈｇの割り当て表を図３（Ｂ）の（２）に示す。子無線端末には８個のｃｈｇのうちの中継無線端末に割り振らなかった３個を割り当てる。従って子無線端末の機器ＩＤを「３で割った余り」を求め、それぞれ余り０〜２をｃｈｇ５〜ｃｈｇ７に対応させている。中継無線端末に割り振るｃｈｇの数と子無線端末に割り振るｃｈｇの数は中継無線端末の下にぶら下がる子無線端末の数によってシステムごとに最適になるよう割り振ればよい。
【００８２】
図３に示すｃｈｇと余りの対比表はリンク接続に用いる例として説明した。そしてリンク接続後のデータ通信用スロット（Ｄ）（図４の３３或いは３６）で送受信に用いるｃｈｇはリンク接続に用いたｃｈｇとは別のｃｈｇを用いても良いが本実施例ではリンク接続のｃｈｇとデータ通信に用いるｃｈｇは同一のｃｈｇを使用している。さらに言えば、リンク接続要求を行った周波数ｃｈで以降のリンク接続応答やデータ通信を行う。例えば親無線端末１０１から子無線端末１０２に対してリンク接続要求を行う場合について考える。親無線端末１０１はｃｈｇ６のうちのｃｈ７或いはｃｈ１５を用いてリンク接続要求を送信する。例えばｃｈ７で送信した場合、以降のデータ通信もｃｈ７で行う。そして子無線端末１０２はリンク接続要求の受信はすでに述べたように電波の有無を検出するキャリア検出をｃｈ７及びｃｈ１５で行いキャリア検出したｃｈで受信を開始する。親無線端末１０１からのリンク接続要求を受信した子無線端末１０２はデータ通信用スロット（Ｄ）（図４の３６）でリンク接続信号を受信したｃｈ７でキャリアの有無を検出する動作を省略して待ち受け受信する。リンク接続要求信号と同一の周波数ｃｈを用いて以降の通信を行う理由は以降の通信において第３者にリンク接続で用いた周波数ｃｈを使用される可能性が低いこと及びキャリアの有無を検出する動作を省略して待ち受け受信することができるため不要なヘッダーを負荷する必要がないため電文長を短くでき消費電力を抑えること
ができるためである。
【００８３】
なお本実施例では、請求項における無線端末に特有の数字Ｍが機器ＩＤであり、所定の数字Ｎが中継無線端末或いは子無線端末に割り振る受信ｃｈｇ数である。特有の数字Ｍは機器ＩＤにこだわるものではなく製造番号に対応した数字であっても良い。所定の数字Ｎは本実施例では８であるが、例えば１９のように１０或いは１６を超える値であっても良い。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
以上のように本発明にかかる無線通信システム、無線通信装置、及びプログラムは、無線端末から下りリンクで使用する周波数を知らせるための特別な周波数を必要とせず、かつ周波数を効率的に下りリンクに対応させることができる無線通信システムを提供できる。
【符号の説明】
【００８５】
１  アンテナ
２  受信手段
３  周波数制御手段
４  送信手段
５  記憶手段
６  余り算出手段
７  制御手段
１０１  親無線端末
２０１、３０１、４０１  中継無線端末
１０２〜１０４、２０２〜２０４、３０２〜３０４  子無線端末
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図５】
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